Acelerador de Partículas: ¿Qué es y Cuál es su Importancia?

Seguramente desconocerás a lo que refiere el nombre del dispositivo que menciona el título, no sabes de lo que tratara a ciencia cierta, y desconoces también porque se menciona aquí. Hablando en términos sencillos y fáciles, un Acelerador de Partículas es un dispositivo que utiliza campos electromagnéticos para acelerar partículas cargadas a velocidades cercanas a la de la luz, (300,000 km/s), y así, hacerlas colisionar con otras, para que se descompongan en sus partículas fundamentales. Algo sencillo de comprender, pero difícil en la práctica. Su objetivo parte de que la acción de colisión entre las partículas, ya sea en un circuito lineal o circular, generan una multitud de nuevas partículas que, generalmente, son muy inestables y duran milésimas de segundo, lo que permite estudiar más concretamente las partículas que fueron desintegradas por medio de las que fueron generadas.

Los Aceleradores de Partículas tienen un peculiar y cierto parecido a lo que sucede con los rayos cósmicos sobre la atmósfera terrestre, pues esta produce una lluvia aleatoria de partículas exóticas e inestables en la atmósfera. En cambio, en un Acelerador de Partículas, los estruendos suceden en un lugar controlado y en investigación. El estudio de estas partículas, tanto estables como inestables, serán de gran ayuda para analizar y conocer como funcionan las partículas generadas en sus y ser útil en ámbitos como el desarrollo de la medicina, la exploración espacial o incluso en nuevas tecnologías electrónicas.

Tipos básicos de Circuitos

Mencionados anteriormente, hay dos tipos de circuitos básicos. El primero es el lineal, que consiste en una sucesión de placas, en línea, se les aplica una corriente eléctrica opuesta a las partículas que yacen en las placas, yendo de placa en placa a gran velocidad.

En cambio, las circulares, que son las más comunes, usan las propiedades tanto eléctricas como magnéticas, funcionando similarmente al lineal, con la diferencia de que debido al hecho de ser circulares, tienen mayor potencia, y por tanto, mayor velocidad.

Un Ejemplo Sencillo y Famoso

Ya sabiendo un poco de lo que trata esto, hablaremos del Acelerador más conocido e importante, siendo la máquina más grande construida por el hombre, "El Gran Colisionador de Hadrones", un Acelerador de Partículas cuya longitud es de 26,7 Km de Diámetro y con un diámetro interior de 3,8 Km, a una profundidad de 50 y 175 metros bajo tierra. Este "tubo" estas rodeado por 3,368 imanes de curva y 1,300 de focalización, y con 128 cavidades aceleradoras capaces de producir 400 Millones de Voltios, que se utilizarán para la aceleración por vuelta.

Modelo que muestra su funcionamiento y estructura del "Gran Colisionador de Hadrones".

El "LHC", (Large Hadron Collider, por sus siglas en Inglés), se ubica en la frontera Franco-Suiza.

Además, se planea realizar un nuevo Acelerador, que llevará por nombre "Future Circular Collider", un Acelerador mucho mayor al LHC, con una distancia de entre 90-100 Km; iniciado en 2014, se prevé que este en fase concluyente por el 2035. Un dato sobre este Acelerador es que México esta participando este gran proyecto. Este Acelerador examinará escenarios distintos de 3 tipos de colisiones: Colisiones de Hadrones (FCC-hh), Colisiones de Electrón-Positrón (FCC-ee), y Colisiones Protón-Electrón (FCC-eh).

Funciones en el Ámbito de la Medicina

Al ser algo muy reciente la investigación en esta área, en medicina, se utiliza mediante haces de partículas utilizadas en terapias para tratar el cáncer, y en el desarrollo de Radio-Fármacos. Esta tecnología puede avanzar a un aura de ciencia ficción, pues en un futuro no muy lejano, se podría desarrollar un escalpelo láser de haces para poder realizar cirugías de máxima precisión.